Advanced Materials and Manufacturing for Applications in new S-curve industries (Fiscal Year 2023)

อุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนสำหรับยานยนต์สมัยใหม่ ระบบราง และการซ่อมบำรุงอากาศยาน เป็นอุตสาหกรรมที่รัฐบาลไทยให้ความสำคัญและมีนโยบายส่งเสริมอย่างชัดเจนและต่อเนื่อง ยกตัวอย่างเช่นมีการสนับสนุนการลงทุนในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์อย่างจริงจังในประเทศไทยตั้งแต่ช่วงปี พ.ศ. 2510 - 2520 นอกจากการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ซึ่งถือว่าเป็นอุตสาหกรรมหลักของประเทศที่นำรายได้เข้าประเทศและสร้างงานอย่างมหาศาลแล้ว ในปัจจุบันงานซ่อมบำรุงทางด้านอากาศยาน และการพัฒนาระบบขนส่งทางราง ถือเป็นอีกโครงการที่สำคัญมากตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก (EEC) ที่รัฐบาลจะใช้เป็นตัวขับเคลื่อนประเทศให้หลุดพ้นจากกับดักของประเทศที่มีรายได้ปานกลาง ดังนั้นการพัฒนากำลังคนและความเชี่ยวชาญของบุคลากรวิจัยในด้านการผลิตชิ้นส่วนต่าง ๆ สำหรับงานวิศวกรรมขั้นสูง จึงเป็นอีกหนึ่งพันธกิจที่สำคัญของมหาวิทยาลัยที่ต้องเข้ามาสนับสนุนภาครัฐและเอกชนอย่างเต็มที่ตามความพร้อมและศักยภาพของมหาวิทยาลัย เพื่อให้ประเทศไทยมีเศรษฐกิจที่เติบโตแบบก้าวกระโดดและยั่งยืน ในปัจจุบันเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการออกแบบชิ้นส่วนต่างๆ สำหรับงานวิศวกรรมได้มีการพัฒนาไปอย่างมากทั้งในด้านการพัฒนาวัสดุประเภทใหม่ๆ ที่สามารถรองรับการทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรง อาทิเช่น ความร้อนหรือแรงกระทำสูง และการพัฒนากระบวนการผลิตที่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีมูลค่า มีความซับซ้อนและความแม่นยำสูงได้

ดังนั้นงานวิจัยชุดนี้มุ่งเน้นการพัฒนางานวิจัยพื้นฐาน เพื่อพัฒนาองค์ความรู้ที่สามารถนำมาใช้ต่อยอดเพื่อการนำไปพัฒนาความสามารถของภาคอุตสาหกรรมโดย การศึกษาในงานวิจัยชุดนี้แบ่งเป็น 2 หัวข้อใหญ่ได้แก่ การพัฒนาวัสดุประเภทใหม่ที่สามารถทำงานได้ดีภายใต้สภาวะที่รุนแรง   (Development of Innovative Materials for Engineering Parts under Extreme Conditions)     และกระบวนการผลิตสมัยใหม่ที่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนและมูลค่าสูงได้ (Frontier in Advanced Manufacturing Technologies of High-Value Products) โดยมีรายละเอียดโดยสรุปดังนี้

1. ในส่วนของการพัฒนาวัสดุประเภทใหม่ จุดประสงค์หลักคือการพัฒนาวัสดุที่สามารถทำงานได้ดีภายใต้สภาวะที่รุนแรง ยกตัวอย่างเช่น อุณหภูมิสูง ความเค้นสูง แรงดันสูง การกัดกร่อนสูง ต้านทานการสึกหรอ เป็นต้น โดยวัสดุที่งานวิจัยชุดนี้มุ่งเน้นจะเป็นกลุ่มของประเภทวัสดุที่ถูกใช้งานในอุตสาหกรรมการผลิตในประเทศไทยในปัจจุบัน ได้แก่ โลหะ โพลิเมอร์ ยาง เซรามิก และ วัสดุคอมโพสิต โดยวัสดุที่ถูกพัฒนาในงานวิจัยชุดนี้จะต้องสามารถผลิตได้ในประเทศไทย ยกตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูง อะลูมิเนียมผสมที่สามารถใช้งานได้ดีที่อุณหภูมิสูง ที่สามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนยานยนต์สมัยใหม่และอากาศยาน วัสดุคอมโพสิต ที่สามารถนำมาใช้พัฒนาโครงสร้างน้ำหนักเบาที่มีความแข็งแรงสูง เป็นต้น
2. ในส่วนของการพัฒนากระบวนการผลิตขั้นสูง ในหัวข้อวิจัยย่อยนี้จะทำการศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตสมัยใหม่ เช่น การขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีแสงเลเซอร์ (Laser-based manufacturing) หรือ กระบวนการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive manufacturing)  ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตสมัยใหม่ ที่มีความสามารถในการลดต้นทุนการผลิต สามารถผลิตชิ้นงานที่มีความซับซ้อนสูง ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผู้ผลิตในประเทศไทยให้สามารถแข่งขันกับผู้ผลิตในต่างประเทศได้  นอกจากนั้นงานวิจัยชุดนี้จะทำการศึกษาและพัฒนากระบวนการผลิตที่ใช้อยู่แล้วในภาคอุตสาหกรรมของประเทศไทย ยกตัวอย่างเช่น การขึ้นรูปด้วยการใช้แม่พิมพ์และเครื่องมือต่างๆ (Die- and tool-based manufacturing) โดยมุ่งเน้นในการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิต ให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำและความซับซ้อนสูง ลดของเสียและลดต้นทุนของกระบวนการผลิต รวมถึงทำให้กระบวนการผลิตในปัจจุบันมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

จากประเด็นที่กล่าวไปข้างต้น งานวิจัยชุดนี้จึงประกอบไปด้วยผู้ร่วมวิจัยที่มีความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีวัสดุประเภทต่างๆและเทคโนโลยีการขึ้นรูปและผลิตชิ้นส่วนต่างๆ โดยมีเป้าประสงค์ที่จะพัฒนาวัสดุสมัยใหม่ และกระบวนการผลิตขั้นสูง โดยมีคาดหวังว่าผลสำเร็จของงานวิจัยชุดนี้คือการเสริมสร้างองค์ความรู้ที่สามารถตีพิมพ์ได้ในระดับนานาชาติ และเป็นองค์ความรู้ที่เพิ่มศักยภาพให้กับผู้ประกอบการในภาคอุตสาหกรรมและบริการให้สามารถนำไปต่อยอดเพื่อใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ได้จริง ส่งเสริมให้ผู้ผลิตในประเทศมีความสามารถในการแข่งขันในระดับนานาชาติซึ่งจะนำมาสู่การพัฒนาทางเศรษฐกิจของประเทศที่ยั่งยืน